高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講義+分層訓(xùn)練(新高考專用) 高考解密06 化學(xué)反應(yīng)與能量變化(講義)-【高頻考點解密】(原卷版+解析)_第1頁
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高考解密06化學(xué)反應(yīng)與能量變化考點熱度★★★★★考點1、反應(yīng)熱及其表示方法1.(2023·浙江·高考真題)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,下列物質(zhì)氣態(tài)時的相對能量如下表:物質(zhì)(g)OHHOHOO能量/249218391000可根據(jù)計算出中氧氧單鍵的鍵能為。下列說法不正確的是A.的鍵能為B.的鍵能大于中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C.解離氧氧單鍵所需能量:D.考點2、熱化學(xué)方程式的正誤判斷2.(2023·浙江·高考真題)已知:CH4(g)的燃燒熱為-890.31kJ?mol-1,則下列熱化學(xué)方程式正確的是A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=+890.31kJ?mol-1B.CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g)

△H=-890.31kJ?mol-1C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)

△H=-890.31kJ?mol-1D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890.31kJ?mol-1考點3、反應(yīng)熱的大小比較3.(2023·浙江·高考真題)相關(guān)有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示:下列推理不正確的是A.2ΔH1≈ΔH2,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B.ΔH2<ΔH3,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定C.3ΔH1<ΔH4,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性考點4、反應(yīng)熱的計算5.(2023·浙江·高考真題)已知共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表:共價鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=-482kJ·mol-1則2O(g)=O2(g)的ΔH為A.428kJ·mol-1 B.-428kJ·mol-1 C.498kJ·mol-1 D.-498kJ·mol-11、對點核心素養(yǎng)(1)變化觀念與平衡思想:能以變化觀念認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成時的能量變化不同造成的,能從宏觀和微觀的不同角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,解決熱化學(xué)的有關(guān)問題。(2)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的熱化學(xué)問題,確定探究目的,設(shè)計探究方案,進行實驗探究,培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新能力。(3)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念,能合理利用常規(guī)能源,開發(fā)利用新能源和環(huán)保、清潔能源,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。2、對點命題分析化學(xué)反應(yīng)與能量是化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分,也是高考的必考內(nèi)容。一般重點考查通過能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等創(chuàng)設(shè)情境,提供新信息,通過比較分析、計算等方法來求解“ΔH”值,從而書寫(或判斷)熱化學(xué)方程式。題型多以選擇題或填空題的形式呈現(xiàn),以中等難度為主。由于能源問題已成為社會熱點,從能源問題切入,從不同的角度設(shè)問,結(jié)合新能源的開發(fā),把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進行考查,將是今后命題的方向。該部分內(nèi)容的難點在于準(zhǔn)確的運用蓋斯定律計算出反應(yīng)熱并正確書寫出熱化學(xué)方程式。核心考點一反應(yīng)熱及其表示方法1.反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。(2)焓變是化學(xué)反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下放出或吸收的熱量。(3)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱用一定條件下的焓變表示,符號為ΔH,單位為kJ·mol-1。2.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)類型比較吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)定義吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)放出熱量的化學(xué)反應(yīng)表示方法ΔH>0ΔH<0形成原因∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)形成實質(zhì)圖示圖示E1——活化能(反應(yīng)物分子變成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子變成活化分子所需的能量)①ΔH=E1-E2②使用催化劑,E1減小,E2減小,ΔH不變①ΔH=E1-E2②使用催化劑,E1減小,E2減小,ΔH不變反應(yīng)類型或?qū)嵗偎械乃夥磻?yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)④C+H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO+H2⑤C+CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO①所有的中和反應(yīng)②所有的燃燒反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)3.解答能量變化圖像題的“4關(guān)鍵”(1)反應(yīng)熱不能取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對大小,即部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對大小不能決定反應(yīng)是吸熱還是放熱。(2)反應(yīng)是否需要加熱,只是引發(fā)反應(yīng)的條件,與反應(yīng)是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放熱反應(yīng)也需要加熱引發(fā)反應(yīng),也有部分吸熱反應(yīng)不需加熱,在常溫時就可以進行。(3)催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能,而不影響反應(yīng)的ΔH。(4)涉及反應(yīng)熱的有關(guān)計算時,要切實注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。(5)注意活化能在圖示(如右圖)中的意義。①從反應(yīng)物至最高點的能量變化(E1)表示正反應(yīng)的活化能。②從最高點至生成物的能量變化(E2)表示逆反應(yīng)的活化能。4.書寫熱化學(xué)方程式時的注意事項(1)注明反應(yīng)條件:反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān),特定條件下要注明反應(yīng)時的溫度和壓強。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25℃、101kPa下進行測定的,可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài):常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位:ΔH應(yīng)包括“+”或“-”、數(shù)字和單位(kJ·mol-1)。(4)注意守恒關(guān)系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒(ΔH與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng))。(5)區(qū)別于普通方程式:不需要標(biāo)注“↑”“↓”“點燃”“加熱”等。(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)。(7)對于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)之外,還要注明物質(zhì)的名稱。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則ΔH也要加倍。5.燃燒熱和中和熱應(yīng)用中的注意事項(1)燃燒熱是指101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,并不是1mol可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。必須是1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物,如C燃燒應(yīng)生成CO2而不是CO,H2燃燒應(yīng)生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水。(2)中和熱不是指1mol酸與1mol堿中和時的熱效應(yīng),而是指強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)的熱效應(yīng)。弱酸與強堿,強酸與弱堿或弱酸與弱堿反應(yīng)時,因電離吸熱,放出的熱量減少。若用濃硫酸(或NaOH固體),因溶解放熱會使放出的熱量增多。6.利用鍵能計算反應(yīng)熱,要熟記公式:ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,其關(guān)鍵是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。在中學(xué)階段要掌握常見單質(zhì)、化合物中所含共價鍵的數(shù)目。原子晶體:1mol金剛石中含2molC—C鍵,1mol硅中含2molSi—Si鍵,1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵;分子晶體:1molP4中含有6molP—P鍵,1molP4O10(即五氧化二磷)中,含有12molP—O鍵、4molP=O鍵,1molC2H6中含有6molC—H鍵和1molC—C鍵。核心考點二蓋斯定律反應(yīng)熱的計算1.蓋斯定律(1)內(nèi)容:對于一個化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。即:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)根據(jù)蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法①計算步驟②計算方法(3)蓋斯定律應(yīng)用1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個數(shù)時,ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù);方程式進行加減運算時,ΔH也同樣要進行加減運算,且要帶“+”“-”符號。2)將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時,ΔH的符號也隨之改變,但數(shù)值不變。3)同一物質(zhì)的三態(tài)變化(固、液、氣),狀態(tài)由固→液→氣變化時,會吸熱;反之會放熱。4)利用狀態(tài),迅速比較反應(yīng)熱的大小(若反應(yīng)為放熱反應(yīng))①當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同,生成物狀態(tài)不同時,生成固體放熱最多,生成氣體放熱最少。②當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同,生成物狀態(tài)相同時,固體反應(yīng)放熱最少,氣體反應(yīng)放熱最多。③在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時,應(yīng)帶符號比較。對于放熱反應(yīng),放出的熱量越多,ΔH反而越小。2.反應(yīng)熱計算的四種方法(1)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),求算反應(yīng)放出的熱量。利用公式:Q=燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)如已知H2的燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol-1,若H2的物質(zhì)的量為2mol,則2molH2燃燒放出的熱量為2mol×285.8kJ·mol-1=571.6kJ。(2)依據(jù)反應(yīng)物與生成物的總能量計算。ΔH=E生成物-E反應(yīng)物。(3)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)(E)計算。ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和(4)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱。若一個熱化學(xué)方程式可由另外幾個熱化學(xué)方程式相加減而得到,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱也可通過這幾個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱相加減而得到。3.比較反應(yīng)熱大小的四個注意要點(1)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài):物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系。(2)ΔH的符號:比較反應(yīng)熱的大小時,不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號。(3)參加反應(yīng)物質(zhì)的量:當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時,參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多,放熱反應(yīng)的ΔH越小,吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)反應(yīng)的程度:參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時,反應(yīng)的程度越大,熱量變化越大。4.反應(yīng)熱計算的常見失誤點(1)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進行計算時,要清楚已知熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)表示的物質(zhì)的量與已知物質(zhì)的量之間的比例關(guān)系,然后進行計算。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應(yīng)熱時,要注意斷鍵和成鍵的總數(shù),計算時必須是斷鍵和成鍵時吸收和放出的總能量。(3)運用蓋斯定律進行計算,在調(diào)整方程式時,要注意ΔH的值也要隨之調(diào)整。(4)物理變化也會有熱效應(yīng):在物理變化過程中,也會有能量變化,雖然不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng),但在進行相關(guān)反應(yīng)熱計算時,必須要考慮發(fā)生物理變化時的熱效應(yīng),如物質(zhì)的三態(tài)變化或物質(zhì)的溶解過程中的能量變化等。(5)不可忽視化學(xué)鍵的物質(zhì)的量:根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱時,要注意弄清各種化學(xué)鍵的物質(zhì)的量,既要考慮熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),又要考慮物質(zhì)中各種化學(xué)鍵的個數(shù),再進行計算。反應(yīng)熱(ΔH)等于反應(yīng)物中的鍵能總和減去生成物中的鍵能總和,即ΔH=ΣE反-ΣE生(E表示鍵能)。如反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=3E(H—H)+E(N≡N)-6E(N—H)。(6)嚴(yán)格保證熱化學(xué)方程式與ΔH變化的一致性a.熱化學(xué)方程式乘以某一個數(shù)時,反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。b.熱化學(xué)方程式相加減時,相同狀態(tài)的同種物質(zhì)之間可相加減,反應(yīng)熱也隨之相加減。c.將一個熱化學(xué)方程式顛倒時,ΔH的“+”“-”號必須隨之改變??键c1、反應(yīng)熱及其表示方法【高考解密】本考點主要考查反應(yīng)過程能量變化中概念理解、能量之間的相互轉(zhuǎn)化、能量變化圖的分析與應(yīng)用,通常結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡命題,以選擇題的形式出現(xiàn),正確理解概念,將概念應(yīng)用到圖象進行分析,就能得出正確的答案。例1.(2023·山東·模擬預(yù)測)二氟卡賓作為一種活性中間體,一直受到有機氟化學(xué)研究工作者的高度關(guān)注.硫單質(zhì)與二氟卡賓可以形成,反應(yīng)歷程如圖所示:下列敘述錯誤的是A.和生成反應(yīng)的B.由生成的活化能為C.上述反應(yīng)歷程中存在鍵的斷裂和生成D.決定反應(yīng)速率的基元反應(yīng)的活化能為【變式訓(xùn)練1】(反應(yīng)過程中能量變化圖像)(2023·全國·模擬預(yù)測)反應(yīng)(l)+2H2(g)(l)

,可以通過兩步實現(xiàn),已知第①步反應(yīng)速率比第②步反應(yīng)慢。①+H2(g)②+H2(g)下列示意圖能體現(xiàn)反應(yīng)能量變化的是A. B.C. D.【變式訓(xùn)練2】(物質(zhì)的穩(wěn)定性與能量的關(guān)系)(2023·上?!ひ荒#┭芯勘砻?,在一定條件下,氣態(tài)與兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A.比更穩(wěn)定B.轉(zhuǎn)化為,反應(yīng)條件一定要加熱C.D.加入催化劑,可以減小反應(yīng)的熱效應(yīng)【變式訓(xùn)練3】(反應(yīng)能量變化與鍵能關(guān)系)(2023·浙江溫州·模擬預(yù)測)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol純物質(zhì)的相對能量及解離為氣態(tài)原子時所消耗的能量如下表所示:物質(zhì)相對能量/00x0-75-393.5解離總耗能/kJ4989466327171656y下列說法正確的是A.B.逐級斷開中的每摩爾C—H所消耗的能量均為414kJC.解離每摩爾C(s,石墨)中的碳碳鍵平均耗能為239kJD.根據(jù)的可計算出H—O鍵能【變式訓(xùn)練4】(能量變化與活化能)(2023·四川雅安·模擬預(yù)測)油氣開采的廢氣中含有硫化氫,需要回收處理并加以利用。反應(yīng)如下:

;反應(yīng)進程中的能量變化如圖所示,Ea為反應(yīng)的活化能,下列說法正確的是A.使用催化劑可以降低反應(yīng)熱B.反應(yīng)的與活化能(Ea)的關(guān)系為C.該反應(yīng)中斷鍵吸收的能量高于成鍵放出的能量D.該反應(yīng),反應(yīng)在任何溫度條件下均無法自發(fā)進行【變式訓(xùn)練5】(反應(yīng)歷程與能量變化)(2023·湖南·邵陽市第二中學(xué)模擬預(yù)測)我國科學(xué)家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示,下列說法正確的是A.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*B.該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eVC.該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)ΔH=-1.02ev?mol-1D.增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率,并增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率考點2、考查熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷【高考解密】本考點主要考查熱化學(xué)方程式的書寫及熱化學(xué)方程式的正誤判斷,以選擇題和主觀題的形式出現(xiàn),正確理解熱化學(xué)方程式的概念及書寫步驟、應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱,根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫的注意事項來判斷熱化學(xué)方程式的正誤。例2.(2023·浙江·模擬預(yù)測)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的評價不合理的是選項實驗事實熱化學(xué)方程式評價A與足量水完全反應(yīng)生成,放出熱量260.6kJ正確B熱值為正確C已知,將稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液混合不正確;因為同時還生成了硫酸鋇沉淀D已知25℃、101kPa下,120g石墨完全燃燒放出熱量3935.1kJ不正確;明確的同素異形體要注名稱:C(s,石墨)A.A B.B C.C D.D【變式訓(xùn)練1】(熱化學(xué)方程式的書寫)(2023?河北選擇性考試節(jié)選)當(dāng)今,世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時間節(jié)點。因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。(1)大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表:物質(zhì)H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)燃燒熱△H(kJ?mol-1)-285.8-393.5-3267.5(1)則25℃時H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為________?!咀兪接?xùn)練2】(熱化學(xué)方程式的理解)(2023·天津市第四十七中學(xué)高三期中)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是A.已知,則金剛石比石墨穩(wěn)定B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多C.甲烷的燃燒熱為,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為D.已知,則含的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于的熱量【變式訓(xùn)練3】(熱化學(xué)方程式的正誤判斷)(2023·重慶市永川北山中學(xué)校高三期中)下列熱化學(xué)方程式正確的是A.31g白磷比31g紅磷能量多bkJ,B.1mol、0.5mol完全反應(yīng)后,放出熱量98.3kJ

C.

D.的燃燒熱為

考點3、考查反應(yīng)熱的大小比較【高考解密】本考點主要考查反應(yīng)熱的大小比較,主要以選擇題的形式出現(xiàn),比較時要注意是比較數(shù)值大小還是比較ΔH,同時要注意反應(yīng)熱與反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量及狀態(tài)相對應(yīng),可以應(yīng)用多種方法進行比較。例3.(2023·天津·模擬預(yù)測)已知幾種離子反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下①

下列有關(guān)判斷正確的是A., B.C. D.【變式訓(xùn)練】(2023·浙江·模擬預(yù)測)已知NaHCO3溶液與鹽酸,反應(yīng)生成CO2吸熱,Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)生成CO2放熱。關(guān)于下列△H的判斷正確的是A. B.C. D.考點4、考查反應(yīng)熱的計算【高考解密】本考點主要考查反應(yīng)熱的計算,主要以選擇題和主觀題的形式出現(xiàn),可以應(yīng)用鍵能、物質(zhì)本身的能量、熱化學(xué)方程式、燃燒熱、中和熱、蓋斯定律等計算反應(yīng)熱。例4.(2023·重慶市育才中學(xué)模擬預(yù)測)“世上無難事,九天可攬月”,我國的航空航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就。碳酰肼類化合物是種優(yōu)良的含能材料,可作為火箭推進劑的組分,其相關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示,已知,則為A. B. C. D.【變式訓(xùn)練1】(通過燃燒熱計算反應(yīng)熱)(2023·北京·模擬預(yù)測)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)

ΔH1=-393.5kJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)

ΔH2=-283kJ/mol理論上2mol石墨不充分燃燒,生成等物質(zhì)的量的CO(g)和CO2(g)放出的熱量是A.676.5kJ B.504kJ C.283kJ D.110.5kJ【變式訓(xùn)練2】(通過鍵能計算反應(yīng)熱)(2023·安徽銅陵·二模)已知:

其他數(shù)據(jù)如下表:化學(xué)鍵C=OO=OC-HO-HC=C鍵能/()798x413463615下列說法正確的是A.乙烯的燃燒熱為B.C.

D.當(dāng)生成4molO-H鍵時,該反應(yīng)放出熱量一定為akJ【變式訓(xùn)練3】(通過蓋斯定律計算反應(yīng)熱)(2023·浙江·溫州中學(xué)模擬預(yù)測)已知固體溶于水放熱,有關(guān)過程能量變化如圖下列說法正確的是A.反應(yīng)①, B.C. D.高考解密06化學(xué)反應(yīng)與能量變化考點熱度★★★★★考點1、反應(yīng)熱及其表示方法1.(2023·浙江·高考真題)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,下列物質(zhì)氣態(tài)時的相對能量如下表:物質(zhì)(g)OHHOHOO能量/249218391000可根據(jù)計算出中氧氧單鍵的鍵能為。下列說法不正確的是A.的鍵能為B.的鍵能大于中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C.解離氧氧單鍵所需能量:D.【解析】A.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,的鍵能為218×2=436,A正確;B.由表格中的數(shù)據(jù)可知的鍵能為:249×2=498,由題中信息可知中氧氧單鍵的鍵能為,則的鍵能大于中氧氧單鍵的鍵能的兩倍,B正確;C.由表格中的數(shù)據(jù)可知HOO=HO+O,解離其中氧氧單鍵需要的能量為249+39-10=278,中氧氧單鍵的鍵能為,C錯誤;D.由表中的數(shù)據(jù)可知的,D正確;故選C?!敬鸢浮緾考點2、熱化學(xué)方程式的正誤判斷2.(2023·浙江·高考真題)已知:CH4(g)的燃燒熱為-890.31kJ?mol-1,則下列熱化學(xué)方程式正確的是A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=+890.31kJ?mol-1B.CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g)

△H=-890.31kJ?mol-1C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)

△H=-890.31kJ?mol-1D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890.31kJ?mol-1【解析】CH4(g)的燃燒熱是1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的能量,CH4(g)的燃燒熱為-890.31kJ?mol-1,表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890.31kJ?mol-1,故選D?!敬鸢浮緿考點3、反應(yīng)熱的大小比較3.(2023·浙江·高考真題)相關(guān)有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示:下列推理不正確的是A.2ΔH1≈ΔH2,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B.ΔH2<ΔH3,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定C.3ΔH1<ΔH4,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性【解析】A.雖然2ΔH1≈ΔH2,但ΔH2≠ΔH3,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目、雙鍵的位置有關(guān),不能簡單的說碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比,A錯誤;B.ΔH2<ΔH3,即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低,更穩(wěn)定,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定,B正確;C.由圖示可知,反應(yīng)I為:(l)+H2(g)→(l)

ΔH1,反應(yīng)IV為:+3H2(g)→(l)

ΔH4,故反應(yīng)I是1mol碳碳雙鍵加成,如果苯環(huán)上有三個完全獨立的碳碳三鍵,則3ΔH1=ΔH4,現(xiàn)3ΔH1<ΔH4,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵,C正確;D.由圖示可知,反應(yīng)I為:(l)+H2(g)→(l)

ΔH1,反應(yīng)III為:(l)+2H2(g)→(l)

ΔH3,反應(yīng)IV為:+3H2(g)→(l)

ΔH4,ΔH3-ΔH1<0即(l)+H2(g)→(l)ΔH<0,ΔH4-ΔH3>0即+H2(g)→(l)

ΔH>0,則說明具有的總能量小于,能量越低越穩(wěn)定,則說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性,D正確;故答案為:A。【答案】A考點4、反應(yīng)熱的計算5.(2023·浙江·高考真題)已知共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表:共價鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=-482kJ·mol-1則2O(g)=O2(g)的ΔH為A.428kJ·mol-1 B.-428kJ·mol-1 C.498kJ·mol-1 D.-498kJ·mol-1【解析】根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算。反應(yīng)的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O);-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol,解得O-O鍵的鍵能為498kJ/mol,2個氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放能量,因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol?!敬鸢浮緿1、對點核心素養(yǎng)(1)變化觀念與平衡思想:能以變化觀念認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成時的能量變化不同造成的,能從宏觀和微觀的不同角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,解決熱化學(xué)的有關(guān)問題。(2)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的熱化學(xué)問題,確定探究目的,設(shè)計探究方案,進行實驗探究,培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新能力。(3)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念,能合理利用常規(guī)能源,開發(fā)利用新能源和環(huán)保、清潔能源,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。2、對點命題分析化學(xué)反應(yīng)與能量是化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分,也是高考的必考內(nèi)容。一般重點考查通過能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等創(chuàng)設(shè)情境,提供新信息,通過比較分析、計算等方法來求解“ΔH”值,從而書寫(或判斷)熱化學(xué)方程式。題型多以選擇題或填空題的形式呈現(xiàn),以中等難度為主。由于能源問題已成為社會熱點,從能源問題切入,從不同的角度設(shè)問,結(jié)合新能源的開發(fā),把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進行考查,將是今后命題的方向。該部分內(nèi)容的難點在于準(zhǔn)確的運用蓋斯定律計算出反應(yīng)熱并正確書寫出熱化學(xué)方程式。核心考點一反應(yīng)熱及其表示方法1.反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。(2)焓變是化學(xué)反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下放出或吸收的熱量。(3)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱用一定條件下的焓變表示,符號為ΔH,單位為kJ·mol-1。2.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)類型比較吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)定義吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)放出熱量的化學(xué)反應(yīng)表示方法ΔH>0ΔH<0形成原因∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)形成實質(zhì)圖示圖示E1——活化能(反應(yīng)物分子變成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子變成活化分子所需的能量)①ΔH=E1-E2②使用催化劑,E1減小,E2減小,ΔH不變①ΔH=E1-E2②使用催化劑,E1減小,E2減小,ΔH不變反應(yīng)類型或?qū)嵗偎械乃夥磻?yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)④C+H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO+H2⑤C+CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO①所有的中和反應(yīng)②所有的燃燒反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)3.解答能量變化圖像題的“4關(guān)鍵”(1)反應(yīng)熱不能取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對大小,即部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對大小不能決定反應(yīng)是吸熱還是放熱。(2)反應(yīng)是否需要加熱,只是引發(fā)反應(yīng)的條件,與反應(yīng)是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放熱反應(yīng)也需要加熱引發(fā)反應(yīng),也有部分吸熱反應(yīng)不需加熱,在常溫時就可以進行。(3)催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能,而不影響反應(yīng)的ΔH。(4)涉及反應(yīng)熱的有關(guān)計算時,要切實注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。(5)注意活化能在圖示(如右圖)中的意義。①從反應(yīng)物至最高點的能量變化(E1)表示正反應(yīng)的活化能。②從最高點至生成物的能量變化(E2)表示逆反應(yīng)的活化能。4.書寫熱化學(xué)方程式時的注意事項(1)注明反應(yīng)條件:反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān),特定條件下要注明反應(yīng)時的溫度和壓強。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25℃、101kPa下進行測定的,可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài):常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位:ΔH應(yīng)包括“+”或“-”、數(shù)字和單位(kJ·mol-1)。(4)注意守恒關(guān)系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒(ΔH與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng))。(5)區(qū)別于普通方程式:不需要標(biāo)注“↑”“↓”“點燃”“加熱”等。(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)。(7)對于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)之外,還要注明物質(zhì)的名稱。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則ΔH也要加倍。5.燃燒熱和中和熱應(yīng)用中的注意事項(1)燃燒熱是指101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,并不是1mol可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。必須是1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物,如C燃燒應(yīng)生成CO2而不是CO,H2燃燒應(yīng)生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水。(2)中和熱不是指1mol酸與1mol堿中和時的熱效應(yīng),而是指強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)的熱效應(yīng)。弱酸與強堿,強酸與弱堿或弱酸與弱堿反應(yīng)時,因電離吸熱,放出的熱量減少。若用濃硫酸(或NaOH固體),因溶解放熱會使放出的熱量增多。6.利用鍵能計算反應(yīng)熱,要熟記公式:ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,其關(guān)鍵是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。在中學(xué)階段要掌握常見單質(zhì)、化合物中所含共價鍵的數(shù)目。原子晶體:1mol金剛石中含2molC—C鍵,1mol硅中含2molSi—Si鍵,1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵;分子晶體:1molP4中含有6molP—P鍵,1molP4O10(即五氧化二磷)中,含有12molP—O鍵、4molP=O鍵,1molC2H6中含有6molC—H鍵和1molC—C鍵。核心考點二蓋斯定律反應(yīng)熱的計算1.蓋斯定律(1)內(nèi)容:對于一個化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。即:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)根據(jù)蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法①計算步驟②計算方法(3)蓋斯定律應(yīng)用1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個數(shù)時,ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù);方程式進行加減運算時,ΔH也同樣要進行加減運算,且要帶“+”“-”符號。2)將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時,ΔH的符號也隨之改變,但數(shù)值不變。3)同一物質(zhì)的三態(tài)變化(固、液、氣),狀態(tài)由固→液→氣變化時,會吸熱;反之會放熱。4)利用狀態(tài),迅速比較反應(yīng)熱的大小(若反應(yīng)為放熱反應(yīng))①當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同,生成物狀態(tài)不同時,生成固體放熱最多,生成氣體放熱最少。②當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同,生成物狀態(tài)相同時,固體反應(yīng)放熱最少,氣體反應(yīng)放熱最多。③在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時,應(yīng)帶符號比較。對于放熱反應(yīng),放出的熱量越多,ΔH反而越小。2.反應(yīng)熱計算的四種方法(1)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),求算反應(yīng)放出的熱量。利用公式:Q=燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)如已知H2的燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol-1,若H2的物質(zhì)的量為2mol,則2molH2燃燒放出的熱量為2mol×285.8kJ·mol-1=571.6kJ。(2)依據(jù)反應(yīng)物與生成物的總能量計算。ΔH=E生成物-E反應(yīng)物。(3)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)(E)計算。ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和(4)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱。若一個熱化學(xué)方程式可由另外幾個熱化學(xué)方程式相加減而得到,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱也可通過這幾個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱相加減而得到。3.比較反應(yīng)熱大小的四個注意要點(1)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài):物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系。(2)ΔH的符號:比較反應(yīng)熱的大小時,不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號。(3)參加反應(yīng)物質(zhì)的量:當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時,參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多,放熱反應(yīng)的ΔH越小,吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)反應(yīng)的程度:參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時,反應(yīng)的程度越大,熱量變化越大。4.反應(yīng)熱計算的常見失誤點(1)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進行計算時,要清楚已知熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)表示的物質(zhì)的量與已知物質(zhì)的量之間的比例關(guān)系,然后進行計算。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應(yīng)熱時,要注意斷鍵和成鍵的總數(shù),計算時必須是斷鍵和成鍵時吸收和放出的總能量。(3)運用蓋斯定律進行計算,在調(diào)整方程式時,要注意ΔH的值也要隨之調(diào)整。(4)物理變化也會有熱效應(yīng):在物理變化過程中,也會有能量變化,雖然不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng),但在進行相關(guān)反應(yīng)熱計算時,必須要考慮發(fā)生物理變化時的熱效應(yīng),如物質(zhì)的三態(tài)變化或物質(zhì)的溶解過程中的能量變化等。(5)不可忽視化學(xué)鍵的物質(zhì)的量:根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱時,要注意弄清各種化學(xué)鍵的物質(zhì)的量,既要考慮熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),又要考慮物質(zhì)中各種化學(xué)鍵的個數(shù),再進行計算。反應(yīng)熱(ΔH)等于反應(yīng)物中的鍵能總和減去生成物中的鍵能總和,即ΔH=ΣE反-ΣE生(E表示鍵能)。如反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=3E(H—H)+E(N≡N)-6E(N—H)。(6)嚴(yán)格保證熱化學(xué)方程式與ΔH變化的一致性a.熱化學(xué)方程式乘以某一個數(shù)時,反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。b.熱化學(xué)方程式相加減時,相同狀態(tài)的同種物質(zhì)之間可相加減,反應(yīng)熱也隨之相加減。c.將一個熱化學(xué)方程式顛倒時,ΔH的“+”“-”號必須隨之改變??键c1、反應(yīng)熱及其表示方法【高考解密】本考點主要考查反應(yīng)過程能量變化中概念理解、能量之間的相互轉(zhuǎn)化、能量變化圖的分析與應(yīng)用,通常結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡命題,以選擇題的形式出現(xiàn),正確理解概念,將概念應(yīng)用到圖象進行分析,就能得出正確的答案。例1.(2023·山東·模擬預(yù)測)二氟卡賓作為一種活性中間體,一直受到有機氟化學(xué)研究工作者的高度關(guān)注.硫單質(zhì)與二氟卡賓可以形成,反應(yīng)歷程如圖所示:下列敘述錯誤的是A.和生成反應(yīng)的B.由生成的活化能為C.上述反應(yīng)歷程中存在鍵的斷裂和生成D.決定反應(yīng)速率的基元反應(yīng)的活化能為【解析】A.由圖象可知反應(yīng)物1mol(+)所具有的能量看為0,生成物1mol(+)所具有的能量為-207.13kJ,所以和生成反應(yīng)的,故A不選;B.所具有的能量高于所具有的能量,所以由生成所吸收的能量為34.21kJ/mol,即活化能為34.21kJ/mol,故選B;C.由生成既有S-S鍵的斷裂又有S-S鍵的生成,故C不選;D.所具有的能量為37.29kJ/mol,所具有的能量為-28.8kJ/mol,則37.29kJ/mol-(-28.8)kJ/mol=66.09kJ/mol。所以決定反應(yīng)速率的基元反應(yīng)的活化能為,故D不選;答案選B。【答案】B【名師肋學(xué)】反應(yīng)過程能量分析的注意事項?焓變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)是否徹底無關(guān)。?催化劑能降低反應(yīng)的活化能,但不影響焓變的大小。?在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。?有能量變化的過程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱,但不屬于放熱反應(yīng)?!咀兪接?xùn)練1】(反應(yīng)過程中能量變化圖像)(2023·全國·模擬預(yù)測)反應(yīng)(l)+2H2(g)(l)

,可以通過兩步實現(xiàn),已知第①步反應(yīng)速率比第②步反應(yīng)慢。①+H2(g)②+H2(g)下列示意圖能體現(xiàn)反應(yīng)能量變化的是A. B.C. D.【解析】根據(jù)蓋斯定律,,兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),且第①步反應(yīng)速率比第②步反應(yīng)慢,則第①步反應(yīng)的活化能>第②步反應(yīng)的活化能,對照各選項,故選:A。【答案】A【變式訓(xùn)練2】(物質(zhì)的穩(wěn)定性與能量的關(guān)系)(2023·上?!ひ荒#┭芯勘砻鳎谝欢l件下,氣態(tài)與兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A.比更穩(wěn)定B.轉(zhuǎn)化為,反應(yīng)條件一定要加熱C.D.加入催化劑,可以減小反應(yīng)的熱效應(yīng)【解析】A.能量越低越穩(wěn)定,根據(jù)圖示,比的能量高,比更穩(wěn)定,故A錯誤;B.轉(zhuǎn)化為是吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)的發(fā)生不一定需要加熱,故B錯誤;C.根據(jù)圖示,比的能量低(186.5-127.2)KJ,所以,故C正確;D.加入催化劑,能降低反應(yīng)活化能,反應(yīng)的熱效應(yīng)不變,故D錯誤;選C?!敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練3】(反應(yīng)能量變化與鍵能關(guān)系)(2023·浙江溫州·模擬預(yù)測)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol純物質(zhì)的相對能量及解離為氣態(tài)原子時所消耗的能量如下表所示:物質(zhì)相對能量/00x0-75-393.5解離總耗能/kJ4989466327171656y下列說法正確的是A.B.逐級斷開中的每摩爾C—H所消耗的能量均為414kJC.解離每摩爾C(s,石墨)中的碳碳鍵平均耗能為239kJD.根據(jù)的可計算出H—O鍵能【解析】A.焓變=生成物總能量-反應(yīng)物總能量,則,焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,即498+946-632×2=2x,,故A錯誤;B.逐級斷開中的每摩爾C—H所消耗的能量不相等,故B錯誤;C.石墨晶體中每個碳原子形成3條共價鍵,兩個碳原子形成1條鍵,則1mol石墨含有1.5molC-C鍵,解離每摩爾C(s,石墨)中的碳碳鍵平均耗能為478kJ,故C錯誤;D.焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,的可計算出y值,再根據(jù)的可計算出H—O鍵能,故D正確;選D。【答案】D【變式訓(xùn)練4】(能量變化與活化能)(2023·四川雅安·模擬預(yù)測)油氣開采的廢氣中含有硫化氫,需要回收處理并加以利用。反應(yīng)如下:

;反應(yīng)進程中的能量變化如圖所示,Ea為反應(yīng)的活化能,下列說法正確的是A.使用催化劑可以降低反應(yīng)熱B.反應(yīng)的與活化能(Ea)的關(guān)系為C.該反應(yīng)中斷鍵吸收的能量高于成鍵放出的能量D.該反應(yīng),反應(yīng)在任何溫度條件下均無法自發(fā)進行【解析】A.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,改變反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)熱,選項A錯誤;B.根據(jù)圖中信息可知,反應(yīng)的<a-2a=-a,Ea=3a-2a=a,故,選項B正確;C.反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)中斷鍵吸收的能量低于成鍵放出的能量,選項C錯誤;D.反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng),,根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進行,反應(yīng)在低溫時能自發(fā)進行,選項D錯誤;答案選B。【答案】B【變式訓(xùn)練5】(反應(yīng)歷程與能量變化)(2023·湖南·邵陽市第二中學(xué)模擬預(yù)測)我國科學(xué)家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示,下列說法正確的是A.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*B.該歷程中最大能壘(活化能)為2.16eVC.該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)ΔH=-1.02ev?mol-1D.增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率,并增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率【解析】從圖中可以看出,在正向進行的三個反應(yīng)中,其能壘分別為:-1.23-(-2.16)=0.93、-1.55-(-1.77)=0.22、-1.02-(-2.21)=1.19。A.從以上分析知,該歷程中最小能壘為0.22,是由(CH3)2NCH2OH*轉(zhuǎn)化為(CH3)2NCH2的反應(yīng),化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*,A正確;B.該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eV,B不正確;C.該反應(yīng)的總反應(yīng)是由(CH3)2NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CH3)3(g),但1.02ev?為單個(CH3)2NCHO(g)反應(yīng)時放出的熱量,所以熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)

ΔH=-1.02NAev?mol-1,C不正確;D.增大壓強或升高溫度均能加快反應(yīng)速率,但升高溫度平衡逆向移動,不能增大DMF平衡轉(zhuǎn)化率,D不正確;故選A?!敬鸢浮緼考點2、考查熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷【高考解密】本考點主要考查熱化學(xué)方程式的書寫及熱化學(xué)方程式的正誤判斷,以選擇題和主觀題的形式出現(xiàn),正確理解熱化學(xué)方程式的概念及書寫步驟、應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱,根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫的注意事項來判斷熱化學(xué)方程式的正誤。例2.(2023·浙江·模擬預(yù)測)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的評價不合理的是選項實驗事實熱化學(xué)方程式評價A與足量水完全反應(yīng)生成,放出熱量260.6kJ正確B熱值為正確C已知,將稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液混合不正確;因為同時還生成了硫酸鋇沉淀D已知25℃、101kPa下,120g石墨完全燃燒放出熱量3935.1kJ不正確;明確的同素異形體要注名稱:C(s,石墨)A.A B.B C.C D.D【解析】A.160gSO3的物質(zhì)的量為=2mol,與足量水完全反應(yīng)生成,放出熱量260.6kJ,則與足量水完全反應(yīng)生成,放出熱量130.3kJ,故A合理;B.氫氣的熱值是指1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量,1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出143kJ的熱量,可求得2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量143kJ4=572kJ,題中生成的是氣態(tài)水,故B不合理;C.因Ba2+和S反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀要放出熱量,所以反應(yīng)熱小于-114.6kJmol-1,故C合理;D.因碳有同素異形體,而同素異形體的能量是不同的,明確的同素異形體要注名稱:C(s,石墨),故D合理;答案選B?!敬鸢浮緽【方法技巧】判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確;二看符號→看ΔH的“+”“-”是否正確;三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol;四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否相對應(yīng);五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式?!咀兪接?xùn)練1】(熱化學(xué)方程式的書寫)(2023?河北選擇性考試節(jié)選)當(dāng)今,世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時間節(jié)點。因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。(1)大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表:物質(zhì)H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)燃燒熱△H(kJ?mol-1)-285.8-393.5-3267.5(1)則25℃時H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為________。【解析】(1)根據(jù)表格燃燒熱數(shù)據(jù)可知,存在反應(yīng)①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJmol-1,②H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJmol-1,③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH3=-3267.5kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,[①×12+②×6]-③得反應(yīng):6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l),ΔH=[(-393.5kJmol-1)×12+(-285.8kJmol-1)6]-(-3267.5kJmol-1)=49.1kJmol-1,即:6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)ΔH=49.1kJmol-1?!敬鸢浮?1)6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)ΔH=49.1kJmol-1【變式訓(xùn)練2】(熱化學(xué)方程式的理解)(2023·天津市第四十七中學(xué)高三期中)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是A.已知,則金剛石比石墨穩(wěn)定B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多C.甲烷的燃燒熱為,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為D.已知,則含的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于的熱量【解析】A.已知,,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則等物質(zhì)的量的金剛石能量高于石墨,所以金剛石不如石墨穩(wěn)定,A項錯誤;B.根據(jù)等量的同種物質(zhì)氣態(tài)時能量最高,液態(tài)次之,固態(tài)最小,能量越高燃燒放出熱量越多,前者放出的熱量多,B項錯誤;C.燃燒熱指在25℃,101kPa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱.單位為kJ/mol,生成的水應(yīng)為液態(tài),C項錯誤;D.已知,則含40g氫氧化鈉的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出等于57.3KJ的熱量,但是醋酸是弱電解質(zhì),電離吸熱,所以含40g的氫氧化鈉稀溶液和稀醋酸完全中和,放出小于57.3KJ的熱量,D項正確;答案選D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練3】(熱化學(xué)方程式的正誤判斷)(2023·重慶市永川北山中學(xué)校高三期中)下列熱化學(xué)方程式正確的是A.31g白磷比31g紅磷能量多bkJ,B.1mol、0.5mol完全反應(yīng)后,放出熱量98.3kJ

C.

D.的燃燒熱為

【解析】A.31g白磷比31g紅磷能量多bkJ,則由白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時會放出熱量,且生成4mol紅磷時放熱4bkJ,故熱化學(xué)方程式,A正確;B.1mol、0.5mol完全反應(yīng)后,放出熱量98.3kJ,則

表示有2molSO2參加反應(yīng),則放熱應(yīng)為98.3kJ×2,所以,B不正確;C.反應(yīng)中,不僅包含反應(yīng)

,還包含+Ba2+(aq)=BaSO4(s)的反應(yīng),所以,C不正確;D.的燃燒熱是指H2在O2中燃燒放出的熱量,反應(yīng)

中,沒有標(biāo)明各物質(zhì)的狀態(tài),反應(yīng)熱的數(shù)值也不匹配,D不正確;故選A。【答案】A考點3、考查反應(yīng)熱的大小比較【高考解密】本考點主要考查反應(yīng)熱的大小比較,主要以選擇題的形式出現(xiàn),比較時要注意是比較數(shù)值大小還是比較ΔH,同時要注意反應(yīng)熱與反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量及狀態(tài)相對應(yīng),可以應(yīng)用多種方法進行比較。例3.(2023·天津·模擬預(yù)測)已知幾種離子反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下①

下列有關(guān)判斷正確的是A., B.C. D.【解析】A.反應(yīng)②生成沉淀,為放熱反應(yīng),,反應(yīng)③為與強酸發(fā)生的中和反應(yīng),為放熱反應(yīng),,故A錯誤;B.②生成沉淀是放熱反應(yīng),反應(yīng)④除了生成沉淀放熱,還有中和放熱,放出熱量更多,放出的熱量大于反應(yīng)②的,即,故B錯誤;C.根據(jù)蓋斯定律可知,已知,,故,故C正確;D.反應(yīng)③可表示與強酸發(fā)生的中和反應(yīng),為弱堿,電離需吸收能量,故,故D錯誤;故答案為C。【答案】C【方法技巧】(1)直接比較法①物質(zhì)燃燒時,可燃物物質(zhì)的量越大,燃燒放出的熱量越多。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多。③生成等量的水時,強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強堿或弱堿和強酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多。④對于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進行完全,實際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197kJ·mol-1,表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時,放出的熱量為197kJ,實際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,放出的熱量要小于197kJ。(2)蓋斯定律比較法①同一反應(yīng),生成物狀態(tài)不同時如A(g)+B(g)===C(g)ΔH1<0A(g)+B(g)===C(l)ΔH2<0C(g)===C(l)ΔH3<0ΔH1+ΔH3=ΔH2,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH2<ΔH1。②同一反應(yīng),反應(yīng)物狀態(tài)不同時如S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1<0S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2<0S(g)===S(s)ΔH3<

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